總有一個是你會遇到的S參數(shù)問題的問答

編者注：本文整理自Keysight關(guān)于S參數(shù)測量研討會的問答，有的問題稍微做了一點調(diào)整，問答內(nèi)容僅供參考。

Q: S參數(shù)主要是什么參數(shù)?

A: S參數(shù)英文是Scattering parameter。指元器件反射信號和傳輸信號的特性，因此S參數(shù)包含反射參數(shù)，如S11,S22等；傳輸參數(shù)S12,S21等。

Q: 請問一下,在哪些產(chǎn)品的測試中需要測S參數(shù)？

A: 所有無源和有源器件都能用S參數(shù)表征。無源器件如濾波器、衰減器、隔離器、功分器、環(huán)形器等；有源器件如放大器、混頻器、變頻器等。

Q: 如何提取PCB傳輸線或者天線的S參數(shù)？

A: PCB板上傳輸線的S參數(shù)主要有2種方式獲取，如果是設(shè)計階段就是用仿真軟件提取，比如用ADS或者EMPro仿真提?。蝗绻鸓CB板已經(jīng)生產(chǎn)好了，就用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測量獲取。仿真會比較簡單點；如果是測量，可能需要用探針臺或者一些夾具進(jìn)行輔助測量。

Q: 測試PCB上的阻抗時對地端連接有什么要求?

A: 如果您PCB上有同軸連接器，網(wǎng)絡(luò)分析儀電纜連接同軸接頭時就接地了，(接頭中心導(dǎo)體傳輸信號，外導(dǎo)體接地)；如果是用探針測量PCB上的傳輸線，探針上一般也有傳信號的針和接地的針。

Q: 用網(wǎng)絡(luò)分析儀如何測試駐波比及反射系數(shù)？

A: 用網(wǎng)絡(luò)分析儀來測試駐波比和反射系數(shù)非常簡單，反射系數(shù)即是S11，參數(shù)設(shè)置為S11，格式為log mag即為S11的幅度，將格式設(shè)置為SWR即可直接得出駐波比。將參數(shù)設(shè)置好，然后進(jìn)行校準(zhǔn)，然后測量，儀器可以直接以圖形的方式給出結(jié)果。

Q: 阻抗測試，是網(wǎng)絡(luò)分析儀準(zhǔn)確，還是TDR測試準(zhǔn)確?

A: 理論上說，頻域測量和時域測量是完全等效的，能夠互相轉(zhuǎn)換。因此在相同的系統(tǒng)上升時間、相同的校準(zhǔn)方法的基礎(chǔ)上測量的時域阻抗也是一致的。但在實際應(yīng)用中，VNA有更精確的校準(zhǔn)算法可以去除電纜、接頭、PCB夾具的影響，而TDR做這些校準(zhǔn)是比較困難的，因此通常VNA的精度更高一些。

Q: 校準(zhǔn)的時候必須校準(zhǔn)50ohm阻抗嗎? 是不是校準(zhǔn)也要去掉線損，對網(wǎng)分和要測的網(wǎng)絡(luò)之間的線材有什么要求嗎?

A: 如果網(wǎng)分系統(tǒng)阻抗設(shè)為50 Ohm，校準(zhǔn)件也是50 Ohm校準(zhǔn)件，那么校準(zhǔn)之后網(wǎng)分端口的輸出阻抗就是50 Ohm匹配。校準(zhǔn)是在電纜端口上進(jìn)行的，因此校準(zhǔn)過程中會自動去除線損（校準(zhǔn)誤差項中包含線損和失配）。網(wǎng)分和被測件之間的線材取決于需要測量的頻率，頻率越高，

線材要求越好。除了線材之外對同軸連接器也有一定的要求。PCB材料常用各式各樣， 高性能的如Rogers 4350， 松下M6/7/8, 生益的S9N等等。連接器普通常見的有SMA接頭，2.92mm 接頭， 1.0mm接頭等等。

SMA...2.92mm...1.0mm這類連接器日常使用以及避坑指南

Q: simith原圖所示的阻抗是指網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗嗎?

A: 沒錯，是網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗。圓圖中心點是您設(shè)置的網(wǎng)分系統(tǒng)阻抗。圓圖上顯示的測量曲線是您的被測件在不同頻率上的阻抗值。

Q: 通常情況下我發(fā)現(xiàn)測試低阻抗時測試誤差值太大，比如測試1歐姆左右的特性阻抗, 有沒有辦法提高其精度?

A: 您指的是頻域阻抗嗎?還是時域阻抗?如果您指的是在測低阻抗時S11的波動很大，這個波動大不一定代表了誤差大，可能是測量的真值。例如在50 Ohm的特性阻抗下，如果負(fù)載阻抗是51 Ohm, S11Linear = (51 – 50 ) / (51 + 50) = 0.01, 如果負(fù)載阻抗變?yōu)?2 Ohm，S11Linear = (52 – 50) / (52 + 50) = 0.02，只變化了0.01；如果特征阻抗是1 Ohm，負(fù)載阻抗是2 Ohm時，S11Linear = (2 – 1) /(2 +1)。網(wǎng)絡(luò)分析儀測試頻域阻抗的原理是從測得的S參數(shù)通過計算轉(zhuǎn)換得到Z，從S11轉(zhuǎn)換到Z的過程在系統(tǒng)阻抗附近具有最好的靈敏度。在現(xiàn)有條件下，可以通過盡量優(yōu)化S11的精度來盡量得到更好的Z精度，例如減小中頻帶寬，增加平均都可以減小網(wǎng)絡(luò)儀的噪聲，優(yōu)化S11精度，進(jìn)而盡量得到更好的Z精度。

Q: 一般在什么條件改變的時候，就需要重新校準(zhǔn)網(wǎng)分?

A: 網(wǎng)分的校準(zhǔn)是基于某一個測試狀態(tài)，包括儀器設(shè)置（頻率范圍，點數(shù)，中頻帶寬等），電纜狀態(tài)，測試硬件連接，溫度等。其中任何一個因素變化都建議重新進(jìn)行校準(zhǔn)。一般情況下，在環(huán)境溫度變化較小，儀器設(shè)置和硬件連接不變的情況下，可以一天校準(zhǔn)一次。如果對測量精度有更高的要求，需要查閱網(wǎng)分的技術(shù)指標(biāo)，看它的幅度和相位隨時間和溫度的漂移有多少，來確定你需要多長時間重新校準(zhǔn)一次。

Q: How to use VNA to measure the impedance of Differentail Tx Line? Any suggestion for calibration method if freq. is over 5 GHz?

A: You can use 4-port VNA to do a 4-port calibration and measurement on your Tx line, the 4-port single-ended S-parameters can be transformed by the VNA or software (like PLTS) to balanced S-parameters (like SDD11,SCC11,etc), then the VNA (like ENA-TDR) or software (like PLTS) can transform the balanced S-parameters to TDR impedance (TDD11,TCC11,etc). You can use SOLT or TRL calibration, if you want to remove the fixture effects (coaxial to microstrip adapter) of your Tx line, TRL calibration is a better choice, or you can use AFR (Automatic Fixture Removal) to characterize the fixtures and de-embed from your total measurement.

Q: ENA是差分100ohm的設(shè)備，當(dāng)量測不是差分100ohm的待測物時(如差分85ohm)，測試夾具要制做成差分100ohm還是差分85ohm?

A: 對您的情況，夾具通常做成85 Ohm。從時域TDR上看，夾具兩側(cè)的同軸部分是100 Ohm的，而中間連接DUT部分的阻抗為85 Ohm。

Q: 1.PLTS分析阻抗時，如果只有S11或S22參數(shù)和S11/S22/S21/S12參數(shù)齊全的時候結(jié)果有差別嗎? 如果有主要是什么原因造成的?

2.PLTS分析阻抗，如何根據(jù)我的線路長度來設(shè)定測試頻率范圍，掃描點數(shù)等參數(shù)最后才能得到一個比較可信的結(jié)果?

3.能介紹下AFR的原理和過程以及注意事項嗎?

A: 如果有傳輸參數(shù)，PLTS在時域變換時會從傳輸參數(shù)中推算出器件的電長度，從而優(yōu)化時域變換的起始時間和截止時間，如果只有反射參數(shù)，時域變換的時間范圍會有所區(qū)別，在不同的時間范圍做時域變換，得到的時域響應(yīng)會稍有差別，但是很?。粶y量時域阻抗時通常會先規(guī)定一個測量的系統(tǒng)上升時間，上升時間越快，測量的阻抗波動越大，而系統(tǒng)上升時間是由測量帶寬決定的，在通常的窗函數(shù)系數(shù)下，20GHz帶寬的對應(yīng)了35 ps的系統(tǒng)上升時間，您可以根據(jù)您需要的系統(tǒng)上升時間確定測量帶寬；從信號與系統(tǒng)理論上講，頻域采樣對應(yīng)了時域的周期延拓，如果您的傳輸線長度超過了一個時域周期，一個周期的部分時域響應(yīng)會和下一周期的時域響應(yīng)疊加到一起，實際測量時要避免這種情況。時域周期和頻域的頻率間隔是倒數(shù)關(guān)系，因此在某一頻率間隔下能測量的最長傳輸線長度為Range(meters) = (1/Δf) * Vf* c，其中Δf為測量頻率間隔（頻率范圍 / 點數(shù)），Vf為傳輸線的速度因子，c為光速 PLTS的AFR（Automatic Fixture Removal）功能是為了解決非同軸測試的夾具移除問題的，它能將一個直通從數(shù)學(xué)上分成兩半，從而得到左右兩側(cè)夾具的特性進(jìn)行去嵌入。直通和夾具可以是單端的，也可以是差分的。除了從直通提取夾具特性之外，它還能通過PCB上的開路或短路件提取夾具特性。如果是差分夾具，AFR要求直通盡量上下對稱；另外AFR要求直通長度既不能太?。ㄖ辽?倍系統(tǒng)上升時間），也不能太大（直通插損和回?fù)p不能有交叉點）。

Q: 用NA測試線圈的電感值能精確到小數(shù)點后幾位?通常測試的時候一般小數(shù)點后兩位就會開始跳動，怎么設(shè)置能有更高的精確度？

A: 用NA測試電感的原理是先得到S11->Z->L。所以L的精度主要由于S11的精度和轉(zhuǎn)換到Z的靈敏度決定，后者是固定的公式。所以可以通過盡量優(yōu)化S11的精度來得到更準(zhǔn)確的L值。方法是校準(zhǔn)正確，減小中頻帶寬，增加平均。

Q: 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀與網(wǎng)絡(luò)分析儀的區(qū)別？如何根據(jù)產(chǎn)品的不同來選擇不同的校正類型？如Short,open,load,Thur.

A: 網(wǎng)絡(luò)分析儀有標(biāo)量和矢量之分，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)分析儀基本都是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。校準(zhǔn)方法取決于您的器件的接頭類型，如果有標(biāo)準(zhǔn)的同軸接頭，如3.5 mm， SMA，N型等，可以直接使用SOLT校準(zhǔn)方法，用機(jī)械或者電子校準(zhǔn)件都可以；如果您的器件的接頭類型是非同軸的，如USB連接器，那么需要考慮TRL校準(zhǔn)；或者先校準(zhǔn)到同軸，然后提取夾具的效應(yīng)再做去嵌入。

Q: 如果把S參數(shù)轉(zhuǎn)換成眼圖，同時VNA的測量又更為精確，那樣TDR還有什么優(yōu)勢呢?

A: VNA和TDR相比有更大的系統(tǒng)動態(tài)范圍，更精確的誤差修正。TDR的優(yōu)勢是直接時域測量TDR和TDT對數(shù)字工程師更加直觀。但是數(shù)據(jù)速率不斷提高，需要測量的頻率也越來越高，很多數(shù)字工程師也需要綜合考慮時域和頻域的測量。很多測試規(guī)范都 規(guī)定了時域阻抗、skew，頻域的插損、串?dāng)_等的測試。

Q: 如何測試天線連接到PCB上的阻抗?

A: 我理解您的問題是在測量天線阻抗時會受到PCB夾具的影響，如何去除PCB夾具的效應(yīng)。PNA或PLTS的AFR（Automatic Fixture Removal）功能能夠很方便地提取PCB夾具的特性，有了夾具的S參數(shù)之后您只需要對天線測試做去嵌入就可以去掉PCB夾具的影響。

Q: 2-ports E-Cal用來做4-ports測量校準(zhǔn)可以嗎?精度怎么樣?

A: 可以。

Q: E-Cal為什么不能集成到設(shè)備里面呢?

A: 因為您在設(shè)備外面還有加電纜去和被測件相連，為了去除電纜、接頭等的效應(yīng)，需要在電纜端面連接E-Cal或機(jī)械校準(zhǔn)件做校準(zhǔn)。

Q: 網(wǎng)絡(luò)分析儀如何測量功率放大器(5W~100w左右)AM和PM曲線，P1壓縮點。

A: 對功放的P1dB測量是通過網(wǎng)分的功率掃描下測量增益完成的，當(dāng)某個輸入功率下的增益相比線性增益下降了1 dB，就是功放的P1dB。您的功放功率較大，網(wǎng)分本身可能無法提供足夠的功率使您的功放進(jìn)入壓縮狀態(tài)，因此可能需要在測試中外加預(yù)放。在P1dB點的壓縮增益和線性增益的比值稱為DeltaGain，如果所有頻點都達(dá)到了1 dB壓縮，那么DeltaGain應(yīng)該顯示為-1。DeltaGain變換到相位就是AM to PM曲線。

Q: NA只能把被測件當(dāng)成黑匣子測得S參數(shù)，原則上說無法斷定其內(nèi)部出現(xiàn)問題之處，目前測試頻率還達(dá)不到100GHz，尋找芯片內(nèi)故障的功能很有限。而TDR用于微小器件測試，尤其當(dāng)內(nèi)部存在多處阻抗不連續(xù)處時，從理論上說，測出的“阻抗”其實已無明顯的物理意義。同時因脈沖上升時間難以做到1ps，存在空間分辨率過低的問題。如何解決這些問題?

A: 您說的問題是存在的，由于TDR沒有那么小的系統(tǒng)上升時間，因此很難觀察到微小器件的阻抗不連續(xù)點。如果您確實需要這么小的時域上升時間的話，網(wǎng)分是可能達(dá)到的，現(xiàn)在網(wǎng)分和探針都有頻率高達(dá)1.1 THz的系統(tǒng)了。

Q: 1.觀看S參數(shù)時主要看的頻率點為何？如何對應(yīng)高速信號的速率? 例如PCIE Gen2的速率為5Gbps，想評估PCB走線的SDD21或SDD11的好壞，要觀察哪一個頻率點的結(jié)果呢？

2.測量S參數(shù)時，最高(0.35/Tr?)與最低頻率要取多少，取樣點要取多少(每10MHz取一點?)，才能有比較合適與正確的結(jié)果？

3.查看Crosstalk時，通常取多少dB為標(biāo)準(zhǔn)(-34 dB?)可認(rèn)為相鄰的走線間串?dāng)_很小可忽略？

A: a. 通常測量頻率范圍取數(shù)據(jù)速率的三倍以上（覆蓋三次諧波）。因為時域波形包含了很多頻率成分，因此測量頻率范圍內(nèi)的所有頻率點的SDD21和SDD11都要評估；

b. 高速數(shù)字應(yīng)用通常采用起始頻率和頻率步進(jìn)都為10 MHz的設(shè)置，這樣方便做時域變換測量TDR阻抗。測量的截止頻率取決于您需要的系統(tǒng)上升時間，在標(biāo)準(zhǔn)窗函數(shù)下20 GHz測量帶寬對應(yīng)了35 ps的系統(tǒng)上升時間。有了以上三個值您就可以確定測量點數(shù)。當(dāng)然您還需要確保10 MHz的頻率間隔能夠滿足您器件的長度，器件的長度不能超過Range(meters) = (1/Δf) * Vf * c，其中Δf為測量頻率間隔（頻率范圍 / 點數(shù)），Vf為傳輸線的速度因子，c為光速；

c. 串?dāng)_的標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，請參考不同的測試規(guī)范，如PCIE。相鄰走線的串?dāng)_通常不能忽略，很多規(guī)范都規(guī)定了遠(yuǎn)端串?dāng)_和近端串?dāng)_的測試標(biāo)準(zhǔn)。

Q: 1.S參數(shù)在仿真軟件中，S參數(shù)的采樣點數(shù)的多少會影響仿真的結(jié)果，關(guān)于這個問題，請問您有什么看法或者解決方案呢?

2.承上，S參數(shù)在低頻(<100M)的采樣點過少或沒有采樣點，也會影響仿真的結(jié)果，請問您有什么看法或解決方案嗎？

A: S參數(shù)的數(shù)據(jù)都是頻域采樣的數(shù)據(jù)，如以10 MHz為間隔，兩個測試點之間的頻點的數(shù)據(jù)是通過相鄰的點插值得到的。您在仿真中發(fā)現(xiàn)點數(shù)多寡會影響仿真結(jié)果，說明您測量的點數(shù)可能過于稀疏，某些仿真中用到的頻點的數(shù)據(jù)的插值數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)有較大差別。建議您在測量時選擇更多的點數(shù)。

第二個問題，我估計您的仿真中會用低頻數(shù)據(jù)外插得到DC點，低頻數(shù)據(jù)過少會影響外插的DC點的準(zhǔn)確性，建議您從10 MHz開始測量。

Q: 能介紹射頻測試&網(wǎng)分的原理及使用方法？

A: 關(guān)于原理可以訪問Keysight網(wǎng)站下載我們關(guān)于網(wǎng)絡(luò)儀理論基礎(chǔ)的相關(guān)應(yīng)用文章

關(guān)于使用方法，請?zhí)峁┠肓私獾木唧w型號。一般可以參閱其使用手冊，有的型號例如E5071C ENA網(wǎng)絡(luò)分析儀是有中文使用手冊的。

Q: 如何測量差分運(yùn)放隨頻率的變化?

A: 可以用4端口網(wǎng)絡(luò)儀做4端口校準(zhǔn)然后測量差分運(yùn)放的單端S參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)儀上的軟件能夠自動將單端S參數(shù)變換到差分S參數(shù)。特別注意一點，如果您關(guān)注的是差分運(yùn)放的非線性區(qū)，單端和差分S參數(shù)是不能相互轉(zhuǎn)換的，這時您需要真正的差分激勵下測量差分S參數(shù)，Keysight的PNA系列網(wǎng)絡(luò)分析儀有真差分激勵的功能。

Q: 想學(xué)習(xí)下在RF天線方面的測試方法，能介紹下嗎？

A: 一般對于RF天線來說，測得比較多的是S11或駐波比SWR，這是網(wǎng)絡(luò)分析儀最基本的測試參數(shù)。實際行業(yè)里多是自己設(shè)計夾具，然后對夾具進(jìn)行去嵌入來去除夾具誤差。

Q: 我要校準(zhǔn)開關(guān)矩陣，請問有什么方法嗎？

A: 開關(guān)矩陣輸入端口接網(wǎng)分端口，將開關(guān)矩陣設(shè)到您需要的通路，然后在開關(guān)矩陣端口電纜上做校準(zhǔn)。調(diào)用網(wǎng)分的校準(zhǔn)功能。

Q: 請問若想將測試平臺的影響校準(zhǔn)掉，使用自制校準(zhǔn)件(open, short, load, thru)，是否可行?

A: 如果使用自制的校準(zhǔn)件，需要提取這些校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)件的特性參數(shù)，在網(wǎng)分上創(chuàng)建一個校準(zhǔn)件定義并輸入這些參數(shù)。之后您就可以調(diào)用網(wǎng)分的校準(zhǔn)向?qū)?，使用您自己的校?zhǔn)件做校準(zhǔn)了。

Q: "使用自制的校準(zhǔn)件，需要提取這些校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)件的特性參數(shù)"，特性參數(shù)是否指的是R,L,C這些?

A: 沒錯。您如果在網(wǎng)分上去觀察一個已有校準(zhǔn)件的參數(shù)，如85052D，就能看到具體需要設(shè)置哪些參數(shù)。

Q: 如果ADC的輸入通道是差分輸入，怎么才能準(zhǔn)備測量其輸入阻抗？

A: 用四端口網(wǎng)絡(luò)儀測量差分S參數(shù)并顯示史密斯原圖，即可測量差分阻抗。

Q: 想了解RF Switch中insertion loss, isolation loss, harmonic loss, IMD的測量與表征？

A: 插損測量：將開關(guān)切換到某一路，用網(wǎng)絡(luò)儀測量輸入到該路輸出的S21，其它不用的端口端接負(fù)載；隔離測量，測量輸入端口到?jīng)]有連通的輸出端口之間的S21，其它不用的端口端接負(fù)載；諧波失真通常指輸出信號在諧波(如三次諧波)頻率上的功率相比輸出基波的功率的比值(dBc)，可以用信號源加頻譜儀測基波和諧波功率得到。某些網(wǎng)絡(luò)儀也具有頻譜功能，如Keysight的PNA系列網(wǎng)絡(luò)儀，可以獨立完成諧波測量；交調(diào)測試是在輸入端加一個雙音信號，測量輸出端2f1-f2和2f2-f1頻率上產(chǎn)生的交調(diào)信號，通常用兩臺信號源加一臺頻譜儀完成，也可由PNA系列網(wǎng)絡(luò)分析儀獨立完成。

Q: 用網(wǎng)絡(luò)儀來測試TDR的時候，網(wǎng)絡(luò)儀都測量了什么呢?怎么得到的TDR數(shù)據(jù)?

A: VNA 測量的是被測件的頻率響應(yīng)，測量的時候給被測器件輸入一個正弦波激勵信號，然后通過計算輸入信號與傳輸信號 (S21) 或反射信號(S11) 之間的矢量幅度比得到測量結(jié)果。通過對使用 VNA 獲得的反射和傳輸頻率響應(yīng)特性進(jìn)行傅立葉逆變換，可以獲得時域上的沖激響應(yīng)特性。再通過對沖激響應(yīng)特性進(jìn)行積分，可得到階躍響應(yīng)特性。這和在 TDR 示波器上觀察到的響應(yīng)特性是一樣的。

Q: 網(wǎng)絡(luò)分析儀也可以測TDR，想問一下：S參數(shù)與TDR之間的聯(lián)系？

A: 由信號與系統(tǒng)理論可知，時域和頻域的信息是完全等效的。根本上說，時域沖激響應(yīng)做FFT變換可以得到頻域S參數(shù)；頻域S參數(shù)做IFFT可以得到時域沖激響應(yīng)，時域階躍響應(yīng)（TDR波形或阻抗）是時域沖激響應(yīng)的積分。當(dāng)然，在具體實現(xiàn)中，儀器會有一些特殊處理。

Q: 我想了解如何使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試阻抗、以及設(shè)備端口的反射損耗的。

A: 網(wǎng)絡(luò)分析儀是通過S參數(shù)的測量得到器件的阻抗的。測量S11是通過在已知激勵的情況下（R1接收機(jī)測量參考信號），通過A接收機(jī)測量器件反射回來的信號，A/R1得到的就是S11反射損耗，或反射系數(shù)，通過反射系數(shù)和阻抗的關(guān)系可以得到阻抗值。如果您想測試時域的阻抗和反射損耗，可以使用ENA-TDR選件來得到，ENA-TDR選件有設(shè)置向?qū)?，可指?dǎo)您一步步進(jìn)行測試。

Q: ENA-TDR跟示波器TDR相比的優(yōu)缺點是?

A: ENA-TDR跟一般的示波器TDR相比有三個明顯的優(yōu)點 1 由于網(wǎng)絡(luò)儀能使用較先進(jìn)的矢量誤差校準(zhǔn)技術(shù)，因此網(wǎng)絡(luò)儀能夠消除掉測試配置中電纜和連接器等等帶來的適配，幅度和相位誤差，而一般的示波器只能通過糾偏來消除相位誤差，這樣會導(dǎo)致系統(tǒng)整體的上升時間會變長，進(jìn)而影響系統(tǒng)的測試分辨率。2. 網(wǎng)絡(luò)儀在前面板的每個端口都配有專利保護(hù)的保護(hù)電路，可以抵抗高達(dá)3000V的靜電，而一般的示波器TDR極易損壞，造成研發(fā)和生產(chǎn)的停滯，并帶來高額的維護(hù)費(fèi)用 3. ENA-TDR的操作界面為向?qū)讲僮?，即使對網(wǎng)絡(luò)儀不熟悉的工程師也可以很快上手。

Q: ENA-TDR跟示波器TDR相比測試的一致性有數(shù)據(jù)參考嗎?

A: Keysight有專門的文章來討論ENA-TDR的測試結(jié)果與示波器結(jié)果的一致性，您可以到Keysight官方網(wǎng)站下載：Agilent TDR示波器與VNA生成時域波形之間的比較.pdf。

Q: 是所有的網(wǎng)絡(luò)分析儀都支持TDR應(yīng)用嗎?

A: Keysight支持TDR應(yīng)用的ENA系列網(wǎng)絡(luò)分析儀型號為E5071C，需要單獨購買TDR選件的功能。幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)分析儀都會支持-010時域測試的功能，但是這個時域的功能相對于-TDR選件來說要簡單的多。

Q: 如何來驗證網(wǎng)絡(luò)儀測量TDR阻抗的精度呢?

A: 您可以用一根NIST標(biāo)準(zhǔn)可以溯源的標(biāo)準(zhǔn)空氣線校驗件來驗證ENA-TDR的阻抗測量精度，在測量之前最好進(jìn)行一下全端口的校準(zhǔn)。經(jīng)過驗證之后可以發(fā)現(xiàn)，ENA-TDR測量阻抗的精度是業(yè)內(nèi)所有TDR設(shè)備內(nèi)最高的。

Q: 可以用S參數(shù)來驗證PCB開路和短路嗎?

A: 可以。PCB開路和短路的S參數(shù)都類似于插損曲線，實際上由于往返的損耗，開路和短路的S11接近二倍插損，只是由于失配的影響，會有較大的波動；除了頻域的觀察，您還可以將開路和短路的S11變換到時域TDR，觀察其時域響應(yīng)，它很像一個時域階躍信號。通過TDR您可以看到由SMA接頭以及走線的阻抗不連續(xù)造成的波動，由TDR時域階躍信號的上升部分中點對應(yīng)的時間可以得到開路和短路的電長度。您還可以通過時域Gating的功能獲取SMA接頭部分的S參數(shù)，或者去除SMA接頭部分的影響觀察剩余走線部分的S參數(shù)。

Q: 一個PCB板中的S參數(shù)的實際意義是什么?如果PCB上還沒有安裝器件，能測S參數(shù)嗎？

A: 如果沒有安裝器件也可以測，這時測到的就是PCB上傳輸線的特性，如單位長度的插損、阻抗波動等等。這對評估PCB材料、評估PCB加工工藝、提取夾具特性做去嵌入都有意義。

Q: 駐波比怎么算？

A: 假設(shè)反射系數(shù)幅值為p,那么駐波比VSWR=(1+p)/(1-p)

Q: 校準(zhǔn)不是測試的前提嗎?

A: 是的，一個比較推薦的測試步驟是（假設(shè)系統(tǒng)連接沒問題）：1預(yù)測試（不校準(zhǔn)，直接測量被測件的特性是否正常工作）2設(shè)置儀器參數(shù)3校準(zhǔn)4測試5分析結(jié)果。

Q: 想了解網(wǎng)分為什么要校準(zhǔn)，儀器不是沒有校準(zhǔn)也可以用么?

A: 儀器本身就是不完美的，存在系統(tǒng)誤差（制作完美的儀器會非常昂貴）；另外用儀器測量器件時需要使用電纜、轉(zhuǎn)接頭，都會引入額外的誤差，需要通過校準(zhǔn)消除。校準(zhǔn)是通過測量一些特性已知的器件（稱為校準(zhǔn)件）來得到誤差模型，然后在測量過程中做誤差修正得到被測件的真正特性。

Q: 在標(biāo)準(zhǔn)窗函數(shù)下20 GHz測量帶寬對應(yīng)了35 ps的系統(tǒng)上升時間.....請問是不是rise time 35ps的puls可見的帶寬至20GHz?

A: 可以這么說。不過用網(wǎng)分測試時這個關(guān)系是反過來的，測量帶寬（如20 GHz )決定了系統(tǒng)上升時間35 ps。網(wǎng)分上還有窗函數(shù)可以調(diào)整上升時間的范圍。

Q: 為什么叫網(wǎng)絡(luò)分析儀?與網(wǎng)絡(luò)有什么聯(lián)系?

A: 在電子工程領(lǐng)域，我們把工作在射頻微波頻率以上的各種器件都稱作網(wǎng)絡(luò)（network），網(wǎng)絡(luò)這個詞早在1930年代因特網(wǎng)遠(yuǎn)沒有出現(xiàn)之前就開始被應(yīng)用于電子工程領(lǐng)域了。從簡單的一個電阻、一個晶體管到較為復(fù)雜的一個放大器、混頻器等，在電路上我們都把它們叫做網(wǎng)絡(luò)。分析器件，也即網(wǎng)絡(luò)，隨信號的頻率或大小的變化而表現(xiàn)出來的各種特性就是網(wǎng)絡(luò)分析。

Q: 校準(zhǔn)時, SPAN設(shè)置太寬會不會影響測試精度?問這個問題的原因是我需要同時測試不同頻率, 但是只想做一次校準(zhǔn)。

A: span設(shè)置太寬的影響可能是在相同點數(shù)的情況下，測量的頻率間隔更加稀疏。您可以增加測量點數(shù)，保證需要的測試頻率間隔。在相同頻率間隔下，相同的中頻帶寬下，校準(zhǔn)精度是相同的。

Q: SPAN應(yīng)該是Bandwith設(shè)置記得Keysight建議1kHz。

A: span是指測量頻率范圍，需要根據(jù)您具體的測試需求設(shè)置。您說的是IFBW(中頻帶寬），是指網(wǎng)分接收機(jī)的中頻帶寬，通常設(shè)為1 kHz足夠了。

Q: 請問如何測量1W以上PA的S22?

A: 如果是用Keysight的PNA測量，PNA端口輸入功率不能超過30 dBm。你的PA輸出端需要加一個衰減器避免損壞網(wǎng)分。這個衰減器最好小于10 dB，否則校準(zhǔn)時端口2噪聲會非常大。另外在測量時需要把端口2功率設(shè)置為0 dBm，不要和網(wǎng)分端口1設(shè)置同樣的功率。這樣才能保證足夠的功率進(jìn)入B接收機(jī)測到端口2的反射信號。

Q: 請問如何用Keysight的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來測量射頻輸出電路的阻抗，做阻抗分析，如何做阻抗匹配?謝謝！

A: 您可以通過測量該電路的反射S參數(shù)并通過史密斯原圖顯示其阻抗特性，設(shè)計阻抗匹配電路不是我們的專長。在您設(shè)計好阻抗匹配電路后，可以通過網(wǎng)絡(luò)分析儀里的Port Matching功能模擬加上阻抗匹配電路之后的結(jié)果。

Q: 類似PCB layout饋入線設(shè)計下de-embeding， 在ADS設(shè)計下需要設(shè)計TRL校正，請問如何再測試的做de-embeding?

A: 如果要獲取PCB夾具的特性做去嵌入，一種方法是TRL校準(zhǔn)，另一種方法是用PNA或PLTS的AFR功能，可以從一個直通件數(shù)學(xué)上分成兩半，得到一半夾具的特性。

Q: 請問可以讓E5071C輸出Impedance 75ohm量測75ohm PCB上面的無源SMD CHIP？

A: 您也可以在50 ohm系統(tǒng)下測量75 ohm的PCB器件，我理解您的PCB同軸端口應(yīng)該是50 ohm的，PCB上包含50 ohm到75 ohm的轉(zhuǎn)換夾具。

Q: 網(wǎng)絡(luò)分析儀測試有源和無源器件時，對速度和性能的優(yōu)勢有哪些?

A: 如果是測量S參數(shù)的話，網(wǎng)絡(luò)分析儀幾乎是唯一的選擇。如果是測量有源器件的某些特性，如三階交調(diào)、噪聲系數(shù)、諧波等，也可以用信號源、頻譜儀、噪聲分析儀來完成，但是現(xiàn)代的網(wǎng)路分析儀已經(jīng)集成了這些功能，可以在一次連接下把所有的特性都測出來。自動化和集成的程度非常高，可以省去編程控制信號源、頻譜儀的過程，測試效率大大提高。

Q: 1.PCB上沒有SMA引出，使用5071C，有沒有探針形式的方案測量TDR？2.AFR方式校準(zhǔn)引線，請問，引線設(shè)計多長比較合適？即2X的長度，需要校準(zhǔn)的是1X的走線。

A: ENA能夠使用U1021B探頭測量PCB，并通過De-skew的方法去除探頭效應(yīng)。直通的長度既不能太短（必須大于5倍系統(tǒng)上升時間），也不能太長（保證直通的插損和回?fù)p沒有交叉點）。

Q: 向量分析儀做LCR的Zs Rs分析應(yīng)該要靠VBA工具施行是吧? 不過向量分析儀器頂多檢驗用傳輸線50ohm or 75ohm, 如何確認(rèn)3GHz以下測量的LCR特性并保證測量的=Acc精確度有在0.8%之內(nèi)?

A: ENA系列網(wǎng)絡(luò)分析儀有VBA程序可以將S參數(shù)轉(zhuǎn)換為阻抗或LCR參數(shù)。如果是E5061B這個型號，那么它是有專門的阻抗測量選件005可以來進(jìn)行測量，典型精度為2%。值得一提的是，不管是5061B還是其他的網(wǎng)絡(luò)分析儀，他們測試阻抗或者LCR參數(shù)都是沒有specification的值的，E5061B也只有典型阻抗精度值，這點跟4982A等LCR表是不一樣的。

Q: 所以現(xiàn)在討論測量的精度比較于LCR vs ENA在1GHz下測量 Zs Rs & Q value，請問有什么見解和分析嗎？

A: 您的問題是想了解LCR與ENA在Zs Rs Q上的精度比較是嗎?我們有一篇應(yīng)用文章里面介紹了RF IV和網(wǎng)絡(luò)分析儀的反射法在測量時的一些原理與比較

Q: 請問對于雙端口網(wǎng)絡(luò)，S11定義時候是2端口匹配1端口的反射功率比入射功率。網(wǎng)分測S11時候，2端口接的是網(wǎng)分的port，如何能保證2端口無反射呢?

A: 這是一個好問題。網(wǎng)分實際測量的時候不會保證a2等于0的情況下測量S11 = b1/a1。而是會做兩次獨立的測量，求解二元一次方程組：S11 = (b1a2' - a2b1') / (a1a2' - a2a1')

Q: 連接器普通常見的有SMA接頭，高性能的如西南微波的同軸接頭。西南微波同軸接頭比SMA測量的范圍更寬嗎? 例如 10GHz -->46GHz

A: 測量的頻率范圍是由連接器的尺寸決定的。SMA一般能測量到18GHz, 3.5 mm能到26.5GHz, 2.4mm能到50GHz，1.85mm能到67GHz。西南微波的連接器只是一個例子，他們質(zhì)量很好，我們以前做高頻驗證時用過他們2.4mm的連接器。他們也有不同的尺寸覆蓋不同頻率。

Q: 測試差分損耗的時候需要用到4個端口的網(wǎng)絡(luò)儀，那是不是代表必須得用四端口的電子校準(zhǔn)件來測試呢?能用2端口的嗎?

A: 使用ENA-TDR的時候不能使用2端口的電子校準(zhǔn)件校準(zhǔn)來測試差分損耗。您可以使用4端口的電子校準(zhǔn)件，機(jī)械校準(zhǔn)件，或者TRL校準(zhǔn)件進(jìn)行全4端口的校準(zhǔn)。

Q: 傳輸跟蹤和反射跟蹤誤差指的是什么意思?

A: 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部一般會有三個測量接收機(jī) R、A 和 B 接收機(jī)。其中 R 是用來測量激勵源信號的參考接收機(jī)，A是測反射信號的，B是測傳輸信號的。如果用測量接收機(jī)R、A、B分別去測量對于同一個射頻信號（幅度、相位和頻率），我們不要求它們的測量精度很好，但是即便是都存在測量誤差的情況下，也不管誤差有多大，網(wǎng)絡(luò)分析儀所要求的是A 的測量和B的測量結(jié)果要盡量和R的測量結(jié)果一致。在一個頻段范圍內(nèi)，無論 R 的測量結(jié)果是什么， 如果 A 和 B 的測量結(jié)果都能和 R 的測量結(jié)果保持一致，就說明 A 和 B 的測量結(jié)果能夠在這個頻率范圍內(nèi)“跟蹤”上 R 的測量結(jié)果。如果不一致，就表示有了“跟蹤”誤差。

Q: 校準(zhǔn)是只需要做一次就可以還是需要每次測試之前都重新校準(zhǔn)?

A: 校準(zhǔn)的目的是通過測量得到測試時那套配置下的誤差，這個誤差包括了很多因素，包括當(dāng)時當(dāng)?shù)氐膬x器設(shè)置和狀態(tài)，溫度，連接配置。其中的任何一項有改變了都最好重新做一下校準(zhǔn)。需要盡量使得校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)為真實測量時的狀態(tài)，才能保證好的校準(zhǔn)效果。

Q: 對于電纜一致性測試方案比如HDMI/USB這樣的標(biāo)準(zhǔn)，您更推薦VNA還是采樣示波器的方案?

A: ENA-TDR是我們推薦的方案，因為它是HDMI/USB電纜一致性的認(rèn)證方案。